幾株紫色非硫細菌的分離鑒定與產(chǎn)氫特性分析.pdf

1、有限儲量化石燃料的減少和能源需求的不斷增長以及化石燃料燃燒造成的環(huán)境污染和溫室效應，使21世紀的能源面臨巨大挑戰(zhàn)。可再生清潔能源將成為未來可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的主體。氫能清潔可再生，燃燒只產(chǎn)生水和巨大能量，生物制氫技術反應條件溫和、能耗低、能妥善解決能源與環(huán)境的矛盾，其中能將太陽能利用、氫能開發(fā)和有機廢水凈化處理有機結合的光合細菌制氫技術是一種的低成本、低耗能的氫能生產(chǎn)綠色技術。培養(yǎng)環(huán)境對于紫色非硫光合細菌產(chǎn)氫非常重要，因為固氮酶是光合細

2、菌制氫的關鍵酶,對NH3非常敏感,有NH4+存在時則不產(chǎn)生氫氣，以銨鹽為氮源時會降低氫氣的產(chǎn)量,而以清蛋白、谷氨酸鹽、酵母抽提物等為氮源則能提高氫氣的產(chǎn)量。因此篩選高效產(chǎn)氫菌株和優(yōu)化培養(yǎng)條件都是提高產(chǎn)氫的有效方法。本文對從環(huán)境淤泥及泥水樣品中分離純化的5株產(chǎn)氫性能好的紫色非硫細菌，通過培養(yǎng)基配方優(yōu)化、高效產(chǎn)氫菌株篩選、細菌形態(tài)和培養(yǎng)特征的觀察、生理生化測定、16S rDNA基因序列分析等方面進行對5株菌進行研究，并對其產(chǎn)氫能力進行了測定

3、比較。主要研究工作如下：
　　①由于紫色非硫細菌在生長過程中需要一種或多種維生素作為生長因子，配制維生素溶液比添加一定量酵母膏為其提供生長因子耗費大，因此對基礎培養(yǎng)基進行了優(yōu)化，用一定濃度酵母膏代替維生素作為生長因子。
　?、趶牟煌h(huán)境中采樣，利用紫色非硫細菌的富集分離培養(yǎng)基富集分離紫色非硫細菌，再使用純化培養(yǎng)基對分離得到的菌株進行了純化，得到5株純化菌株，分別命名為AN1、AN2、AS1、BS1和D1。
　?、蹨y定5

4、株菌的菌各種培養(yǎng)形態(tài)特征，根據(jù)形態(tài)特征把 AN2，AS1，BS1分為一類，AN1，D1為一類；革蘭氏染色實驗表明5株菌均為革蘭氏染色陰性；色素是紫色非硫細菌分類的一個重要特征，因此測定了它們的活細胞色素光譜吸收峰；同時測定了5菌株的碳源及電子供體，5菌株均不能在3％ NaCl中生長。根據(jù)上述特征，確定AN1和D1為紅假單胞菌屬（Rhodopseudomonas），另三株為紅細菌屬（Rhodobacter）。對5株菌的16S rDNA進行

5、菌落PCR擴增，擴增片段大小約為1.4kb,測序后在 NCBI進行 Blast比對，表明 AN1、D1與沼澤紅假單胞菌（Rhodopseudomonas palustris）具有高于99%的同源性； AN2、AS1和BS1與類球紅細菌（Rhodobacter sphaeroides）也有高達99%的同源性。系統(tǒng)發(fā)育樹分析結果也基本吻合。因此結合分類鑒定，認為AN1和D1為R. palustris，AN2、AS1和BS1為R. sphae

6、roides。
　　④據(jù)OD600nm值繪制的細菌濃度和光密度的直線，并得到回歸方程。繪制了5株菌的生長曲線。測定不同的初始pH值、接種量、以及酵母膏濃度的對菌株生長的影響，結果表明D1在pH為5~6時生長最好；培養(yǎng)時AN1、AN2、AS1和BS1可選pH值為7.0左右；10%到20%的接種量較適宜；酵母膏濃度為0.1到0.15g/L最為合適。
　?、莓a(chǎn)氫實驗表明類球紅細菌R. sphaeroides AN2在相同條件下比其